[Legacy Report] SECURITY AND PRIVACY IN CYBER-PHYSICAL SYSTEMS

#Cyberphysical #Systems

ABSTRACT: Cyber-Physical Systems (CPS) are engineered systems resulting
from a seamless integration between physical processes and cyber
technologies such as communication networks and computational hardware.
This tight integration exposes the CPS to a variety of attacks, both on
the physical and cyber components, which can result in significant
performance degradation. Further, CPS usually consists of multiple
agents that collaborate and share information with each other, thus
making them vulnerable to privacy breach and leakage of confidential
data. This talk will focus on the need, design and analysis of security
and privacy mechanisms in CPS.

In the first part of the talk, we will present a security problem for
real-time resource-constrained autonomous systems (for example, a UAV),
which can reserve only limited computational resources and time for
security and control purposes. In such scenarios, the control and
security tasks usually compete with each other for limited resources and
there exists a trade-off between security and control performance. We
characterise the optimal trade-off and identify attack regimes in which
the system should prefer control tasks over security tasks, and vice
versa.

The second part will focus on privacy in cooperative dynamical
multi-agent CPS. We present a noise adding differentially private
mechanism to preserve the privacy of agents' state over time, and
analyse the effect of the privacy mechanism on the system performance.
Next, we show that a fundamental trade-off exists between privacy and
cooperation level, and it is beneficial for the agents to reduce
cooperation if they want to be more private.

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